逻辑代数

Boolean Algebra 布尔代数
布尔代数是处理逻辑运算的代数系统。在计算机科学中,布尔代数用于设计数字电路和逻辑门。

graph LR
	逻辑函数 ---> 真值表 & 逻辑函数表达式 & 逻辑图 & 波形图

逻辑代数最早用于开关和继电器网络的分析及化简,随半导体器件制造的发展,各种性能良好的微电子开关器件不断涌现,逻辑代数成为分析和设计逻辑电路不可缺少的数学工具

利用这种数学工具,可以把逻辑电路输入和输出之间的关系用代数方程表示出来逻辑代数有系列的定律、定理和规则,用它们对数学表达式进行处理,可以完成对逻辑电路的化简、变换分析和设计

逻辑门电路

基本定律和恒等式

A+0=AA1=AA+1=AA0=0A+A=AAA=AA+A=1AA=0

基本规则

代入规则

在任何一个表达式中,如果用一个函数代替等式两边出现的某变量,则等式依然成立

反演规则

已知原函数 L, 求反函数 L

  1. 与运算 <--> 或运算
  2. 原变量 <--> 非变量
  3. 0 <--> 1

对偶规则

已知原函数 L, 求对偶式 L

  1. 与运算 <--> 或运算
  2. 0<--> 1

逻辑函数表达式形式

基本形式

与-或表达式
或-与表达式

最小项最大项表达式

最小项表达式
最大项表达式

逻辑函数的化简

代数化简

卡诺图化简

卡诺图